Изобретяването на механично задвижване направи възможно освобождаването на човек от физически труд, но управлението се извършваше ръчно. Развитието на производството доведе до автоматизация. До средата на нашия век се е развила система: ACS - автоматична система за управление от механичен тип, т.е. контролната програма се изпълнява под формата на реални аналози.

Камери (музикална кутия):

Физическите носители за съхранение имат 2 недостатъка:

Информацията за изчертаване на детайли се трансформира от цифрова в аналогова под формата на сложна извита повърхност, тази трансформация е свързана със загуба на информация, а такава материална форма е свързана с износването на носещата програма.

Необходимо е да се изработят програми-носители от метал с висока точност и да се спре оборудването за дълъг период от време, за да се извърши настройката му.

Цифрови електронни системи за управление:

CNC - такава система, при която програмата за преместване на работните тела и технологията на командата се предават на управляващия компютър под формата на цифрови азбучни кодове.

Системата с ЦПУ в целия начин на подготовка за предаване на информация се занимава само с дигиталеннеговата форма.

Тази форма на информация позволява всичко модерни съоръжениямикропроцесорна технология, т.е. автоматизирайте подготовката на самата програма и бързо променяйте контрола на програмата. Преминаване към нова програма CNC машината отнема 1-2 минути.

Общата посока на съвременния прогрес е подмяната на цялата козина. електронни системи и създаването на единно цифрово поле.

Структурно CNC е автономна електронна единица, състояща се от: BTK - блок от технологични команди; MP - микропроцесорът управлява две координати (сега до 20).

разграничаване:

NC(Numeral Control) - цифрово управление; система с кадър по кадър четене на перфорирана лента.

SNC(Stored Numeral Control) - запаметена програма; управляващата команда се чете 1 път и върху нея се извършват цикли на обработка.

CNC (Computer NC) е CNC устройство с вграден компютър, което може да съхранява няколко десетки програми едновременно, да ги коригира, редактира.

DNC (Director NC) - директно управление на машината от компютър. Управление на реда на операциите, целия сайт.

HNC(Handed NC) - оперативен софтуерен контрол; ръчно въвеждане на данни от контролния панел.

отпринцип контрол на трафикаИма 3 групи оборудване:

С позиционна CNC система, управлявана автоматично от инструмента от точка до точка, по пътя имп. обработка: (пробивни машини).

С CNC контурна система; движението по сложна траектория се извършва непрекъснато (фрезови машини).

на еднакво разстояние

С комбинирана система CNC, комбинира 1 и 2 системи за управление, следователно най-скъпите.

Според броя на използваните инструментимашинните инструменти са:

С един инструмент

Много инструменти с RG (кула за управление на инструменти) до 12 броя.

Многофункционални; оборудвани със специални инструментален магазин и манипулатор за смяна на инструменти (от 12 до 80-120 бр.)

CNC индексиране:

C - управление на цикъла.

F1 - цифрово индексиране, машинен инструмент. оборудвани с прости устройства, информацията се чете на екрана (малко използвана).

F2 позиция CNC.

F3-контур.

F4-комбиниран, използван също в обозначението:

R-CNC с револвер.

M-CNC с магазин за инструменти (индикация за точност се запазва)

P.V.A. (P - повишена точност, V - висока точност, A - специална висока точност)

6B76PMF4 (6 - на многофункционална фрезова машина, P - повишена точност, M - с инструментален магазин, 4 - комбинирана система за управление).

Основната технологична особеност на машините с ЦПУ е, че на една машина на едно работно място се извършва висока концентрация на обработка. Следователно броят на операциите се намалява с 10-15 пъти, целият технологичен процес се извършва за 2-3 операции, продължителността на операциите се намалява с няколко часа.

Тези характеристики налагат допълнителни условия за организация на машините с ЦПУ. Сега 15-20% от автопарка са машини с ЦПУ.

Ограничение на използването на CNC: скъпо оборудване със сложна механика и електроника. В съвременното производство - 15-20% от парка машини с ЦПУ.

Функции с адрес гса наречени подготвителен, те определят работните условия на машината, свързани с програмирането на геометрията на движението на инструмента. Подробно описание на G-кодовете може да бъде намерено в главата за ISO 7-битов код.

В тази глава ще обсъдим подробно предназначението на спомагателните функции.

Функции с адрес Мса наречени спомагателен(от инж. Разни) и са предназначени за управление на различни режими и устройства на машината.

Помощните функции могат да се използват самостоятелно или в комбинация с други адреси, например блокът по-долу инсталира инструмент номер 1 на шпиндела.

N10 T1 M6, където

T1- инструмент номер 1;
M6– смяна на инструмента;

AT този случайпод командата M6 на стойката с ЦПУ има цял набор от команди, които осигуряват процеса на смяна на инструмента:

Преместете инструмента, за да промените позицията;
- изключване на скоростта на шпиндела;
- движение на монтирания инструмент в магазина;
- смяна на инструмент;

Използването на М-кодове е разрешено в блокове с движение на инструмента, например в реда по-долу охлаждането ще се включи (M8) едновременно с началото на движението на фреза.

N10 X100 Y150 Z5 F1000 M8

M кодовете, които включват устройство на машината, имат сдвоен M код, който изключва това устройство. Например,

M8- включете охлаждането M9– изключете охлаждането;
M3- включете скоростта на шпиндела, M5- изключете завоите;

Разрешено е използването на няколко M команди в един кадър.

Съответно, колкото повече устройства има машината, толкова повече M команди ще участват в нейното управление.

Обикновено всички спомагателни функции могат да бъдат разделени на стандартени специален. Стандартните спомагателни функции се използват от производителите на CNC за управление на наличните устройства на всяка машина (шпиндел, охлаждане, смяна на инструмент и т.н.). Докато специалните режими се програмират на една конкретна машина или група машини от даден модел (включване/изключване на измервателна глава, затягане/разхващане на ротационни оси).

Снимката по-горе показва въртящия се шпиндел на многоосна машина. За да се увеличи твърдостта при позиционната обработка, машината е оборудвана със скоби за въртяща се ос, които се управляват от M кодове: M10/M12– включете скобите за оси A и C. M11/M13- изключете скобите. При друго оборудване производителят на машината може да конфигурира тези команди за управление на други устройства.

Списък със стандартни M команди

Специалните спомагателни функции са описани от производителя на машината в съответната техническа документация.

В производството, където работят различни машинис числови управление на програмата, се използва много различен софтуер, но в повечето случаи всички управляващи софтуери използват един и същ контролен код. Софтуерът за любителски машини също е базиран на подобен код. В ежедневието се нарича " г-кодът". Този материал представя Главна информациячрез G-код (G-код).

G-code е конвенционален език за именуване за програмиране на CNC устройства (компютърно числово управление). Създаден от Алианса на електронната индустрия в началото на 60-те години. Окончателната ревизия е одобрена през февруари 1980 г. като стандарт RS274D. Комитетът ISO одобри G-кода като ISO 6983-1:1982, Държавният комитет по стандарти на СССР - като GOST 20999-83. В съветската техническа литература G-кодът се нарича ISO-7 битов код.

Производителите на системи за управление използват G-код като основен подмножество на езика за програмиране, като го разширяват, както намерят за добре.

Програма, написана с помощта на G-код, има твърда структура. Всички команди за управление се комбинират в рамки - групи, състоящи се от една или повече команди. Блокът се прекратява със символ за подаване на ред (FS/LF) и има номер, с изключение на първия блок от програмата. Първият кадър съдържа само един знак "%". Програмата завършва с команда M02 или M30.

Основните (в стандарта, наречен подготвителни) команди на езика започват с буквата G:

• движение на работните органи на оборудването с дадена скорост (линейна и кръгова;
• изпълнение на типични последователности (като обработка на дупки и резби);
• контрол на параметрите на инструмента, координатните системи и работните равнини.

Обобщена кодова таблица:

Таблица с основните команди:

Таблица с технологични кодове:

Технологичните команди на езика започват с буквата М. Те включват действия като:

• Инструмент за промяна
• Активиране/деактивиране на шпиндела
• Активиране/деактивиране на охлаждането
• Подпрограма за извикване/прекратяване

Спомагателни (технологични) команди:

Параметрите на командата са посочени с латински букви:

Бих искал да ви разкажа за моя проект, за да получите мнение за него. Обоснованите критики и предложения се приемат с отворени обятия. Ако има интерес, ще напиша поредица от статии за това как е създаден проекта, ще споделя зрънце от моя опит. И така, да започнем.

Наскоро ми хрумна идеята да създам пълен отворен проектуниверсална 3-координатна платформа, която може да изпълнява функционалността както на 3d принтер, така и на фрезова машина за обработка на пластмаса и много други. Платформата е изградена върху модулен тип. Това означава, че има напълно сменяеми задвижвания и инструменти за движение на каретите. Нарекохме това нещо "RRaptor Platform". В бъдеще ще дам редица изображения и снимки на дизайнерски модели и това, което вече е реализирано.

Но какво се случи в действителност. И да. Винтът на Y-координата е разхлабен

Нека видим какво означава модулност в контекста на един проект. Например, искаме да вземем 3d принтер: поставяме съответните устройства + печатащо устройство (могат да се инсталират 3 единици едновременно) - и сте готови. Можем да отпечатаме нашите части. от различни причиниза печат върху платформата се използват зъбни колела със стъпков двигател.

Моделът показва инсталираното задвижване на зъбна рейка на Y координатата

Или трябваше да смиламе нещо. След това ще монтираме задвижване с винтова гайка със сферичен мотор NEMA23 и фреза. Готов! Експериментирахме с различни винтове. Започвайки от "колхоза", като обикновена фиби и завършвайки с висококачествени сачмени винтове. Възможно е инсталиране на платформата различни видовевинтове. Зависи от бюджета на машината. Опциите за фрезови шпиндел също варират от стандартни свредла до нашия малък и компактен пластмасов фрезов шпиндел (който все още е в етап на чертане). В момента в нашите тестове използваме бормашина на алуминиева стойка с мощност 650W.

Ето една пластмасова фреза за вас

Все още се сгъва

Както казах по-горе, ние искаме да направим проекта отворен за разработчици на трети страни. Направете всички чертежи и патенти публично достъпни, включително софтуер. Но повече за това по-късно.

Следващият важен компонент на проекта е блокът за управление. Там се намира цялото електронно пълнене. Без да навлизам в подробности какво има (както вече казах, ще има интерес - ще подпиша всичко в отделни статии), ще отбележа основната му характеристика. Този блок за управление може да "управлява" няколко платформи едновременно. Това ще ви позволи да създадете малка инфраструктура от устройства (по-точно платформи), които изпълняват различни функции, като ги контролират централно (вероятно казано високо, но все пак ...). Блокът също е модулен. Пълнежът му варира. Можете да добавите различни комуникационни интерфейси: wi-fi, Bluetooth, ethernet и т.н. Каквото сърцето ви пожелае.

Снимка на корпуса на контролния блок

Софтуерът е отделна епопея. Написахме го (и пишем) с на чисто. Абсолютно всичко, от алгоритми за въртене на степерите до приложение на смартфон с Android, е наша работа. Не казвам, че сме измислили нещо иновативно и ново. Макар че ключови разликиот аналози (например фърмуер на Marlin) е. Искам само да подчертая, че взехме проекта и идеята като цяло много сериозно. И се надявам, че ще успеем да го приложим докрай. А именно – да произвеждат масово подобни платформи.

Това е първият ни прототип. На него направихме плотер за първите тестове

Въпреки че все още е необходимо да се достигне до масово производство и да се усъвършенстват както недостатъците в механиката, така и в софтуер. Ние обаче вече имаме известен опит.

Първа серия за 5 бр

Надявам се (или по-скоро сигурен) вашите отзиви, мнения и коментари ще ни помогнат. За съжаление е просто нереалистично да се опише и покаже много детайли от проекта в една статия. Но трябва да започнете отнякъде.

Благодаря за вниманието.

Описание на презентацията Технологични възможности и предимства на машините с ЦПУ Лекция на слайдове

Технологични възможности и предимства на машините с ЦПУ Лекция 3 Главна информацияотносно системите за управление. Структура на CNC машина и CNC система. Предимства на машините с ЦПУ. Препоръки за подобряване на ефективността при използване на машини с ЦПУ. Класификация на системите с ЦПУ: цифрови индикационни системи, позиционни, контурни, комбинирани (смесени) системи. Обозначение на типа CNC. Обозначение на модела на машината с ЦПУ. CN, CNC, SNC, HNC, DNC системи; отворени, затворени, самонастройващи се CNC системи.

Обща информация за системите за управление и машините с ЦПУ Под управлението на машината е обичайно да се разбира съвкупността от влияния върху нейните механизми, които гарантират, че тези механизми изпълняват технологичния цикъл на обработка. C система за управление - устройство или набор от устройства, които реализират тези ефекти. Ръчно управление - решението за използване на определени ефекти от елементите на работния цикъл се взема от лице - оператор на машината. Операторът, въз основа на взетите решения, включва съответните механизми на машината и задава параметрите на тяхната работа. Операции ръчно управлениеизвършва както на неавтоматични универсални, така и специализирани машини за различни цели, скоро автоматични машини. В автоматичните машини ръчното управление се използва за прилагане на режими на настройка и специални елементи от работния цикъл. Тук ръчното управление често се комбинира с цифрова индикация на информация, идваща от сензори за положение на изпълнителните органи.

Автоматичното управление се състои във факта, че решенията за използването на елементи от работния цикъл се вземат от системата за управление без участието на оператора. Тя също така издава команди за включване и изключване на механизмите на машината и контролира нейната работа. Цикълът на обработка е съвкупност от движения на работните органи на машината, повтарящи се по време на обработката на всеки детайл. Комплексът от движения на работните органи в цикъла на машината се извършва в определена последователност, тоест според програмата. Алгоритъмът е метод за постигане на цел (решаване на проблем) с недвусмислено описание на процедурата за неговото изпълнение. от функционално предназначение автоматично управлениете се разделят, както следва: управление на постоянно повтарящи се цикли на обработка (например управление на модулни машини, които извършват операции по фрезоване, пробиване, пробиване и нарязване на резба чрез извършване на цикли на движение на многошпинделни силови глави); управление на променливи автоматични цикли, които се задават с помощта на материални аналогови модели (копирни машини, комплекти гърбици, стоп системи и др.), индивидуални за всеки цикъл и др.;

Числово управление (CNC), при което програмата се задава под формата на масив от информация, записана на един или друг носител. Управляващата информация за машините с ЦПУ е дискретна, а нейната обработка в процеса на управление се извършва по цифрови методи. Циклично програмно управление (CPU) Системата за управление на циклична програма (CPU) ви позволява да програмирате частично или напълно цикъла на машината, режима на обработка и смяната на инструмента, както и да зададете (с помощта на предварителна настройка на ограничителите) количеството движение на изпълнителните органи на машината. Това е аналогова затворена система за управление и има достатъчно висока гъвкавост, т.е. осигурява лесна промяна в последователността на превключване на оборудването (електрическо, хидравлично, пневматично и др.), което управлява елементите на цикъла.

Блокова схема на устройството за циклично програмно управление 1 - блок за настройка на програмата, 2 - блок за поетапно въвеждане на програма, 3 - блок за управление на цикъла на машината, 4 - блок за преобразуване на управляващи сигнали. 5, 6 - задвижвания на изпълнителните органи на машината, електромагнити, съединители и др., 7 - сензор за обратна връзка От блок 1 информацията влиза във веригата за автоматизация. Веригата за автоматизация (обикновено изпълнявана на електромагнитни релета) координира работата на цикличния програмист с изпълнителните органи на машината и сензора за обратна връзка; укрепва и умножава екипите; може да изпълнява редица логически функции (например да осигури изпълнението на стандартни цикли). От блок 3 сигналът отива към изпълнително устройствокъдето задвижващите елементи 5, 6 осигуряват обработката на командите, определени от програмата. Сензор 7 контролира края на обработката и чрез блок 4 инструктира блок 2 да включи следващия етап от програмата.

При устройствата за циклично управление в цифров вид програмата съдържа информация само за цикъла и режимите на обработка, а обемът на движение на работните тела се задава чрез задаване на ограничителите. Предимствата на CPU системата са лесен дизайн и поддръжка, както и ниска цена. Недостатъците са сложността на регулирането на размерите на ограничителите и гърбиците. Препоръчително е да се използват машини с ЦПУ в условията на серийно, мащабно и масово производство на части с прости геометрични форми. CNC системите са оборудвани с въртеливо-стругови, струго-фрезови, вертикално пробивни машини, модулни машини, индустриални роботи (IR) и др.

Цифрово управление (CNC) Под машината с цифрово управление (CNC) се разбира управлението на програмата, посочена в буквено-цифрения код, движението на изпълнителните органи на машината, скоростта на тяхното движение, последователността на цикъла на обработка, режим на рязане и различни спомагателни функции. На базата на постиженията на кибернетиката, електрониката, компютърните технологии и приборостроенето са разработени принципно нови софтуерни системи за управление - CNC системи, които се използват широко в машиностроенето. В тези системи стойността на всеки ход на изпълнителния орган на машината се задава с число. Всяка единица информация съответства на дискретно движение на изпълнителния орган с определена величина, наречена разделителна способност на системата с ЦПУ или цена на импулса. В определени граници изпълнителният орган може да бъде преместен с произволна сума, кратна на резолюцията.

В системите с ЦПУ, по целия път от изготвянето на управляващата програма до предаването й в работните органи на машината, ние се занимаваме само с информация в цифров (дискретен) вид, получена директно от чертежа на детайла. Траекторията на движение на режещия инструмент спрямо обработвания детайл в машините с ЦПУ се представя като поредица от неговите последователни позиции, всяка от които се определя с число. Цялата информация на управляващата програма (размерна, технологична и спомагателна), необходима за управление на обработката на детайла, представена в текстова или табличен вид с помощта на символи (цифри, букви, символи), се кодира (ISO код -7 бита) и се въвежда в паметта на системата за управление от компютър или директно с помощта на клавишите на контролния панел. CNC устройството преобразува тази информация в команди за управление на задвижващите механизми на машината и контролира тяхното изпълнение. Следователно в машините с ЦПУ стана възможно да се получат сложни движения на работните му тела не поради кинематични връзки, а поради контрол на независими координатни движения на тези работни тела съгласно програма, определена в числова форма. В условията на серийно, дребномащабно и единично производство, намаляване на времето за подготовка за производство с 50-75%, намаляване на общата продължителност на цикъла на обработка с 50-60%, намаляване на разходите на проектиране и производство на инструментална екипировка с 30-85%.

Устройството с ЦПУ е предназначено да издава управляващи действия на работните органи на машината в съответствие с управляващата програма, въведена в блока за въвеждане и четене на информация. Блокът от технологични команди се използва за управление на цикличната автоматизация на машината, която се състои основно от задействащи елементи като стартери, електромагнитни съединители, соленоиди, крайни и крайни прекъсвачи, превключватели за налягане и др., осигуряващи изпълнение на различни технологични команди (инструмент смяна, превключване на скоростта на шпиндела и др.), както и различни блокировки по време на работа на машината.

Интерполационен блок - специализирано изчислително устройство (интерполатор) - формира частична траектория на инструмента между две или повече точки, посочени в програмата за управление. Изходната информация от този блок, подадена на управляващия блок за задвижване на подаване, обикновено се представя като последователност от импулси за всяка координата, чиято честота определя скоростта на подаване, а числото определя количеството движение. Определената скорост на подаване по контура на детайла, както и процесите на ускорение и забавяне се осигуряват от блока за скорост на подаване.

Блокът за корекция на програмата се използва за промяна на програмираните параметри на обработка: скорост на подаване и размери на инструмента (дължина и диаметър). Блокът от консервирани цикли позволява да се опрости процеса на програмиране при обработка на повтарящи се елементи на детайл, например при пробиване и пробиване на отвори, резба и др. Задвижването на работните органи се състои от задвижващ двигател, неговите системи за управление и кинематични връзки.

Точността на движение на работните тела на CNC машината зависи от приложената схема за управление на подаващото задвижване: отворена (без система за измерване на действителните премествания на управляваното работно тяло) или затворена (със система за измерване). Във втория случай контролът на точността на обработката на управляващите сигнали за всяка управлявана координата на машината се извършва от сензор за обратна връзка (DOS). Точността на това управление до голяма степен се определя от вида, дизайна и местоположението на сензорите на машината. В зависимост от вида на основните операции механична обработкамашините са разделени на технологични групи: стругова, фрезова, пробиване - фрезова - пробиване, шлайфане, многооперативна. Според броя на използваните инструменти машините с ЦПУ се делят на: многоинструментални, с до 12 автоматично сменящи се инструмента, като правило машини с револвер на инструмент; многофункционален, с повече от 12 автоматично сменящи се инструмента, оборудван със спец списание за инструментитип верига или барабан.

Предимства на машините с ЦПУ. 1. Подобряване на точността на обработка; осигуряване на взаимозаменяемост на частите в серийно и дребно производство, 2. Намаляване или пълно премахване на маркирането и прилепването, 3. Простота и кратко време за смяна; 4. Концентрацията на обработващите преходи върху една машина, което води до намаляване на времето, изразходвано за настройка на детайла, намаляване на броя на операциите, оборотните средства в незавършено производство, времето и парите, изразходвани за транспортиране и контрол на детайлите; 5. Намаляване на цикъла на подготовка за производство на нови продукти и сроковете за доставката им; 6. Осигуряване на висока точност на обработката на детайлите, тъй като процесът на обработка не зависи от уменията и интуицията на оператора;

7. Намаляване на брака по вина на работника; 8. Повишаване на производителността на машината в резултат на оптимизиране на технологичните параметри, автоматизиране на всички движения; 9. Възможност за използване на по-малко квалифицирана работна ръка и намаляване на нуждата от квалифицирана работна ръка; 10. Възможност за многомашинно обслужване; 11. Намаляване на машинния парк, тъй като една CNC машина замества няколко ръчни машини. Използването на машини с ЦПУ ни позволява да решим редица социални проблеми: да подобрим условията на труд на машинните оператори, да намалим значително дела на тежкия ръчен труд, да променим състава на работниците в машинните цехове, да направим проблема с недостига на работна ръка по-малко остър, и т.н.

Общи препоръки за подобряване на ефективността при използване на CNC машини: 1. Широко използване на многоместни приспособления. осигуряване на обработка на няколко части с еднакъв или различен дизайн (това е особено важно при използване на HPS, тъй като комплектите от части за един продукт могат да бъдат фиксирани и произведени в един цикъл върху приспособлението). 2 Използвайте междинни плочи с прецизно обработени отвори или канали, което намалява времето за настройка и смяна на оборудването с нова част; освен това предпазва работните повърхности на масата и др. от износване 3 Използвайте комбиниран инструмент с малка дължина и прецизна изработка, за предпочитане сменяеми плочис покритие (включително за пробиване и райбер). Това допринася за подобряване на условията на обработка, живота и надеждността на инструмента, както и за намаляване на времето, прекарано за смяна на инструменти и позициониране на масата, както и за намаляване на броя на инструментите, необходими за обработка на детайла и броя на джобовете в магазина за инструменти.

4 Машината трябва да има устройство за наблюдение на състоянието режещ ръб, фиксиране на времето за работа, указващо момента на смяна на инструмента; 5 Всички инструменти трябва да се регулират извън машината. 6 Задайте последователност за обработка на дупки въз основа на потреблението в реално време, т.е. обработвайте множество отвори със същия диаметър с един инструмент или обработвайте всеки отвор изцяло със смяна на инструмента; 6 В процеса на обработка първо извършете преходи, които изискват най-висока скорост на шпиндела, например, препоръчително е първо да пробиете отвор с малък и след това голям диаметър; 7. Избягвайте чести резки промени в скоростта на шпиндела; 8 CNC машини, независимо от класа на точност, трябва да се използват само за ограничена работа технологично предназначениемашина, допустими натоварвания, размери на фрези, бормашини и др. 9 Машини с ЦПУ от висок клас на точност не трябва да се използват за обработка на детайли, които според точността, посочена в чертежа, могат да се обработват на машини от по-нисък клас на точност.

Класификация на системите с ЦПУ според естеството на движението на работните тела Класификация на системите с ЦПУ въз основа на технологични задачи за управление на обработката

Позиционни CNC системи - осигуряват контрол на движенията на работните органи на машината в съответствие с командите, които определят позициите, определени от програмата за управление. В този случай движенията по различни координатни оси могат да се извършват едновременно (при дадена постоянна скорост) или последователно. Тези системи се използват главно за пробиване и пробивни машиниза обработка на части като плочи, фланци, капаци и др., в които се извършва пробиване, зенкерване, пробиване на отвори, резба и др. (например мод. 2 R 135 F 2, 6902 MF 2, 2 A 622 F 2 -1).

Скоростта на подаване на работното тяло на машината, чиято посока съвпада с посоката на допирателната във всяка точка от посочения контур за обработка. Контурните CNC системи, за разлика от позиционните системи, осигуряват непрекъснат контрол на движенията на инструмента или детайла едно по едно или едновременно в няколко координати, в резултат на което обработката на много сложни детайли(с управление едновременно на повече от две координати). Контурните системи с ЦПУ са оборудвани основно със стругови и фрезови машини (например мод. 16 K 20 FZ, 6 R 13 FZ). CNC контурни системи - осигуряват управление на движенията на работните органи на машината по пътя и при скоростта на контура, определена от управляващата програма. Скоростта на контура е резултатът

Комбинираните CNC системи комбинират функциите на позиционните и контурните CNC системи. Те са най-сложните и по-универсални. Поради нарастването на степента на автоматизация на CNC машините, усложняването) и разширяването на техните технологични възможности (особено многооперативни), използването на комбинирани CNC системи се увеличава значително (например мод. IR 500 MF 4, IR 320 GShF 4; 2206 PMF 4, 6305 F 4).

В отделна група са разпределени машини с цифрова индикация и предварително зададени координати. Тези машини имат електронно устройствоза да зададете координати желаните точки(предварително зададени координати) и кръстосана маса, оборудвана със сензори за положение, която дава команди за придвижване до желаната позиция. В същото време всяка текуща позиция на таблицата се показва на екрана (цифрова индикация). В такива машини можете да използвате предварително зададени координати или цифров дисплей. Първоначалната работна програма се задава от оператора на машината. В моделите на машини с ЦПУ се добавя буквата Ф с номер за обозначаване на степента на автоматизация: Ф 1 - машини с цифрова индикация и предварителна настройка на координати; F 2 - машини с позиционни CNC системи; F 3 - машини с контурни CNC системи; F 4 - машини с комбинирана CNC система за позиционно контуриране.

В допълнение, представки C 1, C 2, C 3, C 4 и C 5 могат да се добавят към обозначението на модела на машината с ЦПУ, което показва различни модели CNC системи, използвани в металорежещи машини, както и различни технологични възможности на металорежещи машини. Например машината модел 16 K 20 F 3 C 1 е оборудвана с CNC система "Contour 2 PT-71", машината модел 16 K 20 F 3 C 4 е оборудвана със системата CNC EM 907 и др. За металорежещи машини със системи за управление на цикъла, при които като управляващи елементи са крайни изключватели, стопове и др., индексът C се въвежда в обозначението на модела, при оперативните системи - индексът T (например 16 K 20 T 1). Според метода на подготовка и въвеждане на контролната програма съществуват: оперативни CNC системи (в този случай управляващата програма се изготвя и редактира директно на машината, в процеса на обработка на първата част от партидата или симулиране на нейната обработка); адаптивни CNC системи, за които се изготвя управляващата програма, независимо от мястото на обработка на детайла. Освен това, независимата подготовка на програмата за управление може да се извърши или с помощта на компютърно оборудване, което е част от CNC системата тази машина, или извън него (ръчно или с помощта на автоматизирана система за програмиране.)

В съответствие с международната класификация, всички CNC устройства по ниво технически възможностисе разделят на основни класове: NC - Числово управление - създават се на базата на изчисляване на аналогови устройства, в резултат на което имат "твърда" архитектура, адаптирана към конкретен модел машина, обикновено базирана на стъпково задвижване. При всеки цикъл на обработка на детайла UE се чете кадър по кадър - единият се обработва, другият се записва в буферната памет. При този режим на работа има значителни натоварвания върху четеца и материала на програмния носител, така че често възникват системни повреди. SNC – Съхранено числово управление – запазва всички свойства на класа NC, но се различава от тях по увеличено количество памет. CNC - Компютърно числово управление - изработено на базата на микро. компютри и ви позволяват да създавате CNC устройства, които комбинират функциите за управление на машината (обикновено със задвижвания, базирани на двигатели постоянен ток) и решаване на индивидуални задачи за подготовка на ИУ. Особеността на системите от този клас е

Възможности за промяна и коригиране по време на периода на експлоатация както на NC обработката на детайла, така и на свойствата на функционирането на самата система, с цел максимизиране на характеристиките на модела, тази машина. В устройството за съхранение на CNC системата UE се въвежда изцяло, от програмния носител или в режим на диалог с PU на машината. DNC - Direct Numerical Control - запазват всички свойства на системите от клас CNC и в същото време имат възможност за обмен на информация с централния компютър, обслужващ група машини, производствен обект или цех.

Системи за управление на подаващото задвижване в машини с ЦПУ Схема на отворена система за управление на подаващото задвижване на машина с ЦПУ: 1, 2, 3, - хидравлични задвижващи елементи; 4 - зъбна двойка; 5 - водещ винт; 6 - работното тяло на машината с ЦПУ Системите с отворен контур се характеризират с наличието на един поток от информация, идваща от четеца към изпълнителния орган на машината. Недостатъкът е, че няма сензор за обратна връзка и следователно няма информация за действителното положение на изпълнителните органи на машината.

Структурни схеми на затворени CNC системи: а) - затворени с кръгъл DOS върху водещия винт; б) - затворен с кръгов DOS и зъбна рейка в) - затворен с линеен DOS върху работното тяло на машината затворени системи CNC - характеризират се с два потока информация - от четеца и от сензора за обратна връзка по пътя. В тези системи се елиминира несъответствието между дадените и действителните стойности на преместванията на изпълнителните органи поради наличието на обратна връзка. Работата на системите с ЦПУ със затворен цикъл се основава на принципа на сервосистемите за управление.

CNC система със затворен контур с кръгъл DOS на водещия винт В такива CNC системи позицията на работното тяло се измерва индиректно с помощта на кръгъл DOS, монтиран върху водещия винт. Тази схема е доста проста и удобна по отношение на инсталирането на DOS. Габаритните размери на приложения сензор не зависят от големината на измереното преместване. При използване на кръгъл DOS, монтиран на водещия винт, се поставят високи изисквания към характеристиките на точността на трансмисията винт-гайка (прецизност на изработка, твърдост, липса на пролуки), което в този случай не се покрива от обратна връзка.

CNC система със затворен цикъл с кръгова DOS и зъбна рейка и зъбно колело Затворените CNC системи от този тип също използват кръгова DOS, но измерваща движението на работното тяло на машината през зъбната рейка и зъбно колело. В този случай системата за обратна връзка обхваща всички предавателни механизми на подаващото задвижване, включително трансмисията с винт-гайка. Въпреки това, точността на измерванията на изместването може да бъде повлияна от грешки в производството на зъбна рейка и зъбно колело. За да се избегне това, е необходимо да се използва прецизна рейка и зъбно колело със зъбна рейка, чиято дължина зависи от хода на работния орган на машината. В някои случаи това усложнява и оскъпява системата за обратна връзка.

CNC система със затворен цикъл с линеен DOS върху работното тяло на машината Такива CNC системи са оборудвани с линеен DOS, които осигуряват директно измерване на движението на работното тяло на машината. Това позволява обратната връзка да обхване всички предавателни механизми на подаващото задвижване, което гарантира висока прецизностдвижения. Въпреки това, линейните DOS са по-сложни и скъпи от кръговите DOS; тях размеризависят от дължината на хода на работното тяло на машината. Точността на линейния DOS може да бъде повлияна от машинни грешки (например износване на водачите, термични деформации и др.).

Структурна схема на ЦПУ системата с компенсираща сметка за машинни грешки Системите с ЦПУ с компенсираща сметка за машинни грешки са оборудвани с допълнителни системиобратна връзка, със сензори, които отчитат машинните грешки (термични деформации, вибрации, износване на водачите и др.)

Структурна схема на адаптивната CNC система Адаптивните (самоадаптивни) CNC системи се характеризират с три потока информация: 1) от четеца; 2) от сензора за обратна връзка по пътя; 3) от сензори, инсталирани на машината и контролиращи процеса на обработка по отношение на такива параметри като износване на режещия инструмент, промени в силите на рязане и триене, колебания в допуска и твърдостта на материала на детайла и др. Такива системи ви позволяват да коригирайте програмата за обработка, като вземете предвид реалните условия на рязане.

Въпроси за самоконтрол 1. Какво се разбира под управление на машината? 2. Каква е разликата между ръчно управление и автоматично управление? 3. Какви видове контроли според функционалното им предназначение се делят на автоматично управление? 4. Какво се разбира под числово управление? 5. Назовете основните елементи, включени в CNC устройството. 6. Кои са основните предимства на машините с ЦПУ? 7. Име общи препоръкиза подобряване на ефективността на използването на машини с ЦПУ? 8. Как се класифицират системите с ЦПУ и тяхното обозначение. 9. Назовете начините за въвеждане на управляващи програми. 10. Назовете класовете устройства с ЦПУ според нивото на техническите възможности. Каква е разликата между тях? 11. Какви схеми на задвижване на пода се използват в машините с ЦПУ и каква е тяхната разлика?